CN117792193B - 正余弦包络线的提取方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种正余弦包络线的提取方法、装置、电子设备及存储介质。该正余弦包络线的提取方法包括：将通过FPGA产生的第一正弦波励磁信号经过Delta‑Sigma调制后输入旋转变压器，得到第一旋变反馈信号，并根据第一旋变反馈信号确定第一延迟时间；重复采集多个第一延迟时间确定第二延迟时间，并在通过FPGA产生第二正弦波励磁信号时，按照同步延迟第二延迟时间后生成与第二正弦波励磁信号同频同号的第一方波信号；根据获取到的基于第二正弦波励磁信号确定的第二旋变反馈信号与方波信号确定正余弦包络线过程信号，并根据正余弦包络线过程信号提取正余弦包络线。本发明实现对励磁信号延迟的自动补偿，同时避免提取包络线的偏差。
Description
技术领域
本发明涉及旋转变压器技术领域，尤其涉及一种正余弦包络线的提取方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
在电动汽车中，永磁同步电机以其高扭矩惯量比、高功率密度、高效可靠、易于操作等优点被广泛应用，旋转变压器是一种电磁式传感器，在永磁同步电机控制系统中是主要用于测量旋转角度、位置和转速的一种小型交流电机，其输出电压与转子转角成正余弦函数关系。
在电机控制中电机转子位置获取是至关重要的环节，在获取电机转子位置信息时，需要生成一个具有一定频率的正弦励磁信号，经过Sigma-Delta调制变为方波信号，后输给旋转变压器，再由旋转变压器返回一个带有转子位置信息的已调制信号，利用生成的正弦励磁信号对返回的已调制信号进行解调制，提取出其中的正余弦包络线，而因返回的已调制信号是生成的正弦励磁信号经过硬件滤波、旋转变压器等环节由AD采集回来的，与生成的正弦励磁信号相比存在延迟，将对解调制产生影响。
发明内容
本发明提供了一种正余弦包络线的提取方法、装置、电子设备及存储介质，以解决目前正余弦包络线采用硬件提取成本高，且后续出现硬件问题维修更换时间长，而采用其他方式提取可能存在相位延迟与频率非线性较大，容易影响解码精度的问题。
根据本发明的一方面，提供了一种正余弦包络线的提取方法，所述正余弦包络线的提取方法包括：
将通过FPGA产生的第一正弦波励磁信号经过Delta-Sigma调制后输入旋转变压器，得到第一旋变反馈信号，并根据所述第一旋变反馈信号确定第一延迟时间；
重复采集多个第一延迟时间确定第二延迟时间，并在通过FPGA产生第二正弦波励磁信号时，按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同号的第一方波信号；
根据获取到的基于所述第二正弦波励磁信号确定的第二旋变反馈信号与所述第一方波信号确定正余弦包络线过程信号，并根据所述正余弦包络线过程信号提取正余弦包络线。
可选的，将通过FPGA产生的第一正弦波励磁信号经过Delta-Sigma调制后输入旋转变压器，得到第一旋变反馈信号，包括：
通过FPGA产生第一正弦波励磁信号，并将所述第一正弦波励磁信号经过Delta-Sigma调制后得到第二方波信号；
将所述第二方波信号输入旋转变压器，得到第一旋变反馈信号。
可选的，将所述第二方波信号输入旋转变压器，得到第一旋变反馈信号，包括：
将所述第二方波信号输入旋转变压器后由AD采集旋变反馈的正余弦信号，并将所述正余弦信号通过低通滤波滤出所述正余弦信号中所含的直流分量，得到第一旋变反馈信号。
可选的，在通过FPGA产生第一正弦波励磁信号之时，还包括：
以同频时钟对所述第一正弦波励磁信号进行计时；
根据所述第一旋变反馈信号确定第一延迟时间，包括：
在判断出所述第一旋变反馈信号对应的旋变正余弦值超过无信号波动阈值时，则控制所述同频时钟停止计时；
获取从同频时钟开始计时到停止计时的时间作为第一延迟时间。
可选的，在重复采集多个第一延迟时间确定第二延迟时间之时，还包括：
若当前采集到的第一延迟时间与相邻两次采集到的第一延迟时间的差值超过设定时间阈值，则将当前采集到的第一延迟时间舍弃。
可选的，按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同号的第一方波信号，包括：
若所述第二正弦波励磁信号为正时，则按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同正的第一方波信号；
若所述第二正弦波励磁信号为负时，则按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同负的第一方波信号。
可选的，根据所述正余弦包络线过程信号提取正余弦包络线，包括：
将所述正余弦包络线过程信号经过IIR滤波器与FIR滤波器串联滤波后提取正余弦包络线。
根据本发明的另一方面，提供了一种正余弦包络线的提取装置，所述正余弦包络线的提取装置包括：
第一延迟时间确定模块，用于执行将通过FPGA产生的第一正弦波励磁信号经过Delta-Sigma调制后输入旋转变压器，得到第一旋变反馈信号，并根据所述第一旋变反馈信号确定第一延迟时间；
第一方波信号生成模块，用于执行重复采集多个第一延迟时间确定第二延迟时间，并在通过FPGA产生第二正弦波励磁信号时，按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同号的第一方波信号；
正余弦包络线提取模块，用于执行根据获取到的基于所述第二正弦波励磁信号确定的第二旋变反馈信号与所述第一方波信号确定正余弦包络线过程信号，并根据所述正余弦包络线过程信号提取正余弦包络线。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的正余弦包络线的提取方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的正余弦包络线的提取方法。
本发明实施例的技术方案，通过将通过FPGA产生的第一正弦波励磁信号经过Delta-Sigma调制后输入旋转变压器，得到第一旋变反馈信号，并根据所述第一旋变反馈信号确定第一延迟时间；重复采集多个第一延迟时间确定第二延迟时间，并在通过FPGA产生第二正弦波励磁信号时，按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同号的第一方波信号；根据获取到的基于所述第二正弦波励磁信号确定的第二旋变反馈信号与所述第一方波信号确定正余弦包络线过程信号，并根据所述正余弦包络线过程信号提取正余弦包络线。本发明解决了目前正余弦包络线采用硬件提取成本高，且后续出现硬件问题维修更换时间长，而采用其他方式提取可能存在相位延迟与频率非线性较大，容易影响解码精度的问题，实现了对励磁信号延迟的自动补偿，且简便易实现，能准确地消除因旋变反馈信号与励磁信号间的相位偏移，提高信号整形精度，同时避免提取包络线的偏差，提高解码的精度。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例一提供的一种正余弦包络线的提取方法的流程图；
图2是根据本发明实施例二提供的一种正余弦包络线的提取方法的流程图；
图3是根据本发明实施例二所适用的第一正弦波励磁信号的波形示意图；
图4是根据本发明实施例二所适用的第一旋变反馈信号的波形示意图；
图5是根据本发明实施例二所适用的第一延迟时间的计算方式的示意图；
图6是根据本发明实施例二所适用的正余弦包络线过程信号的波形示意图；
图7是根据本发明实施例二所适用的滤波后的正余弦包络线过程信号的波形示意图；
图8是根据本发明实施例二所适用的提取到的正余弦包络线的示意图；
图9是根据本发明实施例三提供的一种正余弦包络线的提取装置的结构示意图；
图10是实现本发明实施例的正余弦包络线的提取方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本发明实施例一提供了一种正余弦包络线的提取方法的流程图，本实施例可适用于对旋转变压器的正余弦包络线进行准确提取的情况，该正余弦包络线的提取方法可以由正余弦包络线的提取装置来执行，该正余弦包络线的提取装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该正余弦包络线的提取装置可配置于电机控制的电子设备中。如图1所示，该正余弦包络线的提取方法包括：
S110、将通过FPGA产生的第一正弦波励磁信号经过Delta-Sigma调制后输入旋转变压器，得到第一旋变反馈信号，并根据所述第一旋变反馈信号确定第一延迟时间。
其中，FPGA可以采用现有芯片实现，通过FPGA产生第一正弦波励磁信号，第一正弦波励磁信号是生成的具有一定频率的正弦波模拟信号，经过调制变成占空比变化的方波信号。
在本实施例中，第一正弦波励磁信号经过Delta-Sigma调制，Delta-Sigma是一种调制技术，其是将输入的模拟信号转换为由-1和1构成的串行数据的方法。
第一正弦波励磁信号经过Delta-Sigma调制后转换为由-1和1构成的串行数据，即得到第二方波信号，并将第二方波信号反馈至旋转变压器，进而由旋转变压器反馈得到第一旋变反馈信号。
旋转变压器是一种电磁式传感器，用于测量旋转角度的一种小型交流电机，其输出电压与转子转角成正余弦函数关系。
具体的，在通过FPGA产生第一正弦波励磁信号之时，以同频时钟对所述第一正弦波励磁信号进行计时，在判断出第一旋变反馈信号对应的旋变正余弦值超过无信号波动阈值时，则控制同频时钟停止计时，获取从同频时钟开始计时到停止计时的时间作为第一延迟时间。
无信号波动阈值可以但不限于根据旋转变压器的实际情况进行选择设置，本实施例对无信号波动阈值不作任何限制。
进一步，在上述基础上，在判断出第一旋变反馈信号对应的旋变正余弦值未超过无信号波动阈值时，则控制同频时钟继续计时。
S120、重复采集多个第一延迟时间确定第二延迟时间，并在通过FPGA产生第二正弦波励磁信号时，按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同号的第一方波信号。
其中，为了保证延迟时间采集的准确性，可以重复步骤S110以重复采集多个第一延迟时间，重复采集第一延迟时间的数量可以为一个、两个或多个，本实施例对重复采集第一延迟时间的数量不作任何限制。
具体的，将重复采集的多个第一延迟时间求平均，得到第二延迟时间。示例性的，重复采集十个第一延迟时间，对十个第一延迟时间求平均得到第二延迟时间。
在上述实施例的基础上，在重复采集多个第一延迟时间确定第二延迟时间之时，若当前采集到的第一延迟时间与相邻两次采集到的第一延迟时间的差值超过设定时间阈值，则将当前采集到的第一延迟时间舍弃。
可以理解的是，由于重复采集多个第一延迟时间，为避免延迟时间采集的误差，则将相邻两次采集到的第一延迟时间进行比较，即对当前采集的第一延迟时间与前一次采集到的第一延迟时间求差，并对当前采集的第一延迟时间与后一次采集到的第一延迟时间求差，两次差值均未超过设定时间阈值，但若超过设定时间阈值，则将当前采集到的第一延迟时间舍弃。
设定时间阈值可以但不限于根据旋转变压器的实际情况进行选择设置，本实施例对设定时间阈值不作任何限制。
进一步的，在通过FPGA产生第二正弦波励磁信号时，按照同步延迟所述第二延迟时间后经过Delta-Sigma调制，生成与所述第二正弦波励磁信号同频同号的第一方波信号，进而对接收旋变输出信号与励磁信号发生的延迟偏差进行自动延时补偿，简便易实现，能准确地消除因旋变反馈信号与励磁信号间的相位偏移，提高信号整形精度，进一步避免后续提取包络线的偏差，提高解码的精度。
具体的，若所述第二正弦波励磁信号为正时，则按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同正的第一方波信号；若所述第二正弦波励磁信号为负时，则按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同负的第一方波信号。
S130、根据获取到的基于所述第二正弦波励磁信号确定的第二旋变反馈信号与所述第一方波信号确定正余弦包络线过程信号，并根据所述正余弦包络线过程信号提取正余弦包络线。
具体的，将获取到的基于所述第二正弦波励磁信号确定的第二旋变反馈信号与延迟第二延迟时间后进行时间补偿得到的第一方波信号相乘，得到正余弦包络线过程信号。
进一步，将所述正余弦包络线过程信号经过IIR滤波器与FIR滤波器串联滤波后提取正余弦包络线。其中，II R滤波器与FIR滤波器串联滤波，IIR滤波器以ADC采样率工作，FIR滤波器以ADC采样率的1/8工作，并且具有从通带到阻带的更尖锐的跃迁。IIR滤波器对于FIR滤波器来说，能通过较低的阶数或项数实现相同结果，即计算量更少，但是IIR滤波器相位延迟是非线性的，随频率而变化，且稳定性低，FIR滤波器是线性相位延迟，所有频率下具有相同的延迟时间，且容易设计，稳定性更高，由二者串联实现互补，滤除旋变信号中的高频噪声，这使得角度计算值能够较为准确地描述转子位置信息。
本发明实施例的技术方案，通过将通过FPGA产生的第一正弦波励磁信号经过Delta-Sigma调制后输入旋转变压器，得到第一旋变反馈信号，并根据所述第一旋变反馈信号确定第一延迟时间；重复采集多个第一延迟时间确定第二延迟时间，并在通过FPGA产生第二正弦波励磁信号时，按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同号的第一方波信号；根据获取到的基于所述第二正弦波励磁信号确定的第二旋变反馈信号与所述第一方波信号确定正余弦包络线过程信号，并根据所述正余弦包络线过程信号提取正余弦包络线。本发明解决了目前正余弦包络线采用硬件提取成本高，且后续出现硬件问题维修更换时间长，而采用其他方式提取可能存在相位延迟与频率非线性较大，容易影响解码精度的问题，实现了对励磁信号延迟的自动补偿，且简便易实现，能准确地消除因旋变反馈信号与励磁信号间的相位偏移，提高信号整形精度，同时避免提取包络线的偏差，提高解码的精度。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种正余弦包络线的提取方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上，提供一种可选的实施方式。如图2所示，该正余弦包络线的提取方法包括：
S210、通过FPGA产生第一正弦波励磁信号，并将所述第一正弦波励磁信号经过Delta-Sigma调制后得到第二方波信号。
通过FPGA产生第一正弦波励磁信号，具体为：由FPGA通过循环查1/4周期的正弦值表，映射到四个象限，生成0-2pi的具有特定频率的第一正弦波励磁信号，第一正弦波励磁信号的波形示意参见图3所示，图3中上方为第一正弦波励磁信号的原始波形，下方为将原始波形放大后的波形，通过下方图示可以更加清晰的看出第一正弦波励磁信号的波形，其中，1/4周期的正弦值表预先存于ROM里。进一步，采用Delta-Sigma调制技术后变为脉冲密度变化的方波信号，即得到第二方波信号。
在本实施例中，在连接好实际的旋转变压器后将预先设置的中断标志位置1，则此时进入延迟时间测试模式，在进入延迟时间测试模式后，控制FPGA由0开始产生第一正弦波励磁信号，同时，以同频时钟对所述第一正弦波励磁信号进行计时。
延迟时间测试模式即为计算出需要对励磁信号进行自动补偿时间的模式，延迟时间测试模式的进入通过将中断标志位置1实现，也可以通过其他方式唤醒延迟时间测试模式，本实施例对此不作特殊限制。
S220、将所述第二方波信号输入旋转变压器后由AD采集旋变反馈的正余弦信号，并将所述正余弦信号通过低通滤波滤出所述正余弦信号中所含的直流分量，得到第一旋变反馈信号。
在上述基础上，将第二方波信号经过硬件电路滤波放大后变回正弦波励磁信号乘以低频正弦信号，并将乘以低频正弦信号后得到的正弦波励磁信号输入旋转变压器。其中，上述硬件电路可以采用现有电路进行实现，本实施例对此不作任何限制。
进一步的，通过AD采集旋变反馈的正余弦信号，将采集的正余弦信号通过低通滤波滤出正余弦信号中所含的直流成分，用AD采集的旋变反馈正余弦信号减去滤波得到的直流分量，得到第一旋变反馈信号，第一旋变反馈信号的波形示意参见图4所示，可以理解的是，第一旋变反馈信号携带有正余弦信号的两路信息。
需要说明的是，采用的Sigma-Delta调制为闭环调制，具有噪声整形特性，结合AD采集可以达到较高的分辨率，保持信号幅值和宽度的恒定，这样可以保持处理频率和功率的恒定。
S230、根据所述第一旋变反馈信号确定第一延迟时间。
具体的，在判断出所述第一旋变反馈信号对应的旋变正余弦值超过无信号波动阈值时，即认为此时励磁信号经由旋转变压器到达了AD采样，则控制所述同频时钟停止计时，旋变正余弦值为幅值，在停止计时后，比较正余弦值的幅值，选择幅值较大的第一旋变反馈信号对应的时间点，获取从同频时钟开始计时到停止计时的时间作为初始延迟时间，此处的停止计时的时间即为在停止计时后，比较正余弦值的幅值，选择幅值较大的第一旋变反馈信号对应的时间点。
参见图5所示，在一实施例中，将初始延迟时间delay_cnt1对产生第一正弦励磁信号的4倍的查表地址4*address_sig取余，得到第一延迟时间delay_cnt2，记录此时的第一延迟时间delay_cnt2，然后关闭励磁正弦参考信号的产生。
S240、重复采集多个第一延迟时间确定第二延迟时间，并在通过FPGA产生第二正弦波励磁信号时，按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同号的第一方波信号。
继续参见图5所示，在一实施例中，将初始延迟时间delay_cnt1直接做为第一延迟时间delay_cnt2，重复采集多个第一延迟时间delay_cnt2求平均后得到当前延迟时间，将当前延迟时间对产生第一正弦励磁信号的4倍的查表地址4*address_sig取余，得到第二延迟时间，然后关闭励磁正弦参考信号的产生。
在重复采集多个第一延迟时间确定第二延迟时间之时，若当前采集到的第一延迟时间与相邻两次采集到的第一延迟时间的差值超过设定时间阈值，则将当前采集到的第一延迟时间舍弃。
将中断标志位置置0，退出延迟时间测试模式，按照同步延迟所述第二延迟时间后，若所述第二正弦波励磁信号为正时，则按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同正的第一方波信号；若所述第二正弦波励磁信号为负时，则按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同负的第一方波信号。
S250、根据获取到的基于所述第二正弦波励磁信号确定的第二旋变反馈信号与所述第一方波信号确定正余弦包络线过程信号。
S260、将所述正余弦包络线过程信号经过IIR滤波器与FIR滤波器串联滤波后提取正余弦包络线。
具体的，对含有正余弦包络线的正余弦包络线过程信号进行解调制，并将解调制后的信号进行滤波得到正余弦包络线，可以理解的是，在此处解调制后的信号进行滤波之前，需要将旋变反馈的第二旋变反馈信号与补偿后的第一方波信号相乘进行解调制，以此得到如图6所示的正余弦包络线过程信号。IIR滤波器与FIR滤波器两个数字滤波器，都具有相同的截止频率，IIR滤波器以ADC采样率工作，FIR滤波器以ADC采样率的1/8工作，并且具有从通带到阻带的更尖锐的跃迁，经过一阶IIR滤波得到如图7所示的信号，后经32阶FIR滤波提取出正余弦包络线过程信号完成解调制，即得到如图8所示的正余弦包络线。
其中，正余弦包络线过程信号的解调制方法可以采用现有解调制方法实现，本实施例对具体解调制方法不作任何限制。
本发明实施例的技术方案，采用Sigma-Delta调制技术生成励磁载波信号，由励磁信号发出到采样接收的延时时间获取方法，例如采用两个标志位，发出信号时一个，接收到信号时一个，取两者时间间隔，用获得的延迟时间对生成的正弦励磁信号进行延迟相应时间，后与旋变反馈信号相乘进行波形整形，用获得的延迟时间对生成的正弦励磁信号进行延迟相应时间，后判断正弦励磁信号的正负，为正时让旋变反馈信号乘1，为负时让旋变反馈信号乘-1进行波形整形，进一步，经过IIR滤波器与FIR滤波器串联滤波后提取正余弦包络线。本发明实现了对励磁信号延迟的自动补偿，且简便易实现，能准确地消除因旋变反馈信号与励磁信号间的相位偏移，提高信号整形精度，同时避免提取包络线的偏差，提高解码的精度。
实施例三
图9为本发明实施例三提供的一种正余弦包络线的提取装置的结构示意图。如图9所示，该正余弦包络线的提取装置包括：
第一延迟时间确定模块310，用于执行将通过FPGA产生的第一正弦波励磁信号经过Delta-Sigma调制后输入旋转变压器，得到第一旋变反馈信号，并根据所述第一旋变反馈信号确定第一延迟时间；
第一方波信号生成模块320，用于执行重复采集多个第一延迟时间确定第二延迟时间，并在通过FPGA产生第二正弦波励磁信号时，按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同号的第一方波信号；
正余弦包络线提取模块330，用于执行根据获取到的基于所述第二正弦波励磁信号确定的第二旋变反馈信号与所述第一方波信号确定正余弦包络线过程信号，并根据所述正余弦包络线过程信号提取正余弦包络线。
可选的，将通过FPGA产生的第一正弦波励磁信号经过Delta-Sigma调制后输入旋转变压器，得到第一旋变反馈信号，具体用于：
通过FPGA产生第一正弦波励磁信号，并将所述第一正弦波励磁信号经过Delta-Sigma调制后得到第二方波信号；
将所述第二方波信号输入旋转变压器，得到第一旋变反馈信号。
可选的，将所述第二方波信号输入旋转变压器，得到第一旋变反馈信号，具体用于：
将所述第二方波信号输入旋转变压器后由AD采集旋变反馈的正余弦信号，并将所述正余弦信号通过低通滤波滤出所述正余弦信号中所含的直流分量，得到第一旋变反馈信号。
可选的，正余弦包络线的提取装置还包括：
计时模块，用于执行以同频时钟对所述第一正弦波励磁信号进行计时；
根据所述第一旋变反馈信号确定第一延迟时间，具体用于：
在判断出所述第一旋变反馈信号对应的旋变正余弦值超过无信号波动阈值时，则控制所述同频时钟停止计时；
获取从同频时钟开始计时到停止计时的时间作为第一延迟时间。
可选的，正余弦包络线的提取装置还包括：
时间舍弃模块，用于执行若当前采集到的第一延迟时间与相邻两次采集到的第一延迟时间的差值超过设定时间阈值，则将当前采集到的第一延迟时间舍弃。
可选的，按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同号的第一方波信号，具体用于：
若所述第二正弦波励磁信号为正时，则按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同正的第一方波信号；
若所述第二正弦波励磁信号为负时，则按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同负的第一方波信号。
可选的，根据所述正余弦包络线过程信号提取正余弦包络线，具体用于：
将所述正余弦包络线过程信号经过IIR滤波器与FIR滤波器串联滤波后提取正余弦包络线。
本发明实施例所提供的正余弦包络线的提取装置可执行本发明任意实施例所提供的正余弦包络线的提取方法，具备执行正余弦包络线的提取方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图10示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备410的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备（如头盔、眼镜、手表等）和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图10所示，电子设备410包括至少一个处理器411，以及与至少一个处理器411通信连接的存储器，如只读存储器（ROM 412）、随机访问存储器（RAM 413）等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器411可以根据存储在只读存储器（ROM412）中的计算机程序或者从存储单元418加载到随机访问存储器（RAM 413）中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 413中，还可存储电子设备410操作所需的各种程序和数据。处理器411、ROM 412以及RAM 413通过总线414彼此相连。I/O（输入/输出）接口415也连接至总线414。
电子设备410中的多个部件连接至I/O接口415，包括：输入单元416，例如键盘、鼠标等；输出单元417，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元418，例如磁盘、光盘等；以及通信单元419，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元419允许电子设备410通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器411可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器411的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器411执行上文所描述的各个方法和处理，例如正余弦包络线的提取方法。
在一些实施例中，正余弦包络线的提取方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元418。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 412和/或通信单元419而被载入和/或安装到电子设备410上。当计算机程序加载到RAM 413并由处理器411执行时，可以执行上文描述的正余弦包络线的提取方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器411可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行正余弦包络线的提取方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (9)
1.一种正余弦包络线的提取方法，其特征在于，包括：
将通过FPGA产生的第一正弦波励磁信号经过Delta-Sigma调制后输入旋转变压器，得到第一旋变反馈信号，并根据所述第一旋变反馈信号确定第一延迟时间；
其中，在通过FPGA产生第一正弦波励磁信号之时，还包括：以同频时钟对所述第一正弦波励磁信号进行计时；
根据所述第一旋变反馈信号确定第一延迟时间，包括：在判断出所述第一旋变反馈信号对应的旋变正余弦值超过无信号波动阈值时，则控制所述同频时钟停止计时；获取从同频时钟开始计时到停止计时的时间作为第一延迟时间；
重复采集多个第一延迟时间确定第二延迟时间，并在通过FPGA产生第二正弦波励磁信号时，按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同号的第一方波信号；
根据获取到的基于所述第二正弦波励磁信号确定的第二旋变反馈信号与所述第一方波信号确定正余弦包络线过程信号，并根据所述正余弦包络线过程信号提取正余弦包络线。
2.根据权利要求1所述的正余弦包络线的提取方法，其特征在于，将通过FPGA产生的第一正弦波励磁信号经过Delta-Sigma调制后输入旋转变压器，得到第一旋变反馈信号，包括：
通过FPGA产生第一正弦波励磁信号，并将所述第一正弦波励磁信号经过Delta-Sigma调制后得到第二方波信号；
将所述第二方波信号输入旋转变压器，得到第一旋变反馈信号。
3.根据权利要求2所述的正余弦包络线的提取方法，其特征在于，将所述第二方波信号输入旋转变压器，得到第一旋变反馈信号，包括：
将所述第二方波信号输入旋转变压器后由AD采集旋变反馈的正余弦信号，并将所述正余弦信号通过低通滤波滤出所述正余弦信号中所含的直流分量，得到第一旋变反馈信号。
4.根据权利要求1所述的正余弦包络线的提取方法，其特征在于，在重复采集多个第一延迟时间确定第二延迟时间之时，还包括：
若当前采集到的第一延迟时间与相邻两次采集到的第一延迟时间的差值超过设定时间阈值，则将当前采集到的第一延迟时间舍弃。
5.根据权利要求1所述的正余弦包络线的提取方法，其特征在于，按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同号的第一方波信号，包括：
若所述第二正弦波励磁信号为正时，则按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同正的第一方波信号；
若所述第二正弦波励磁信号为负时，则按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同负的第一方波信号。
6.根据权利要求1所述的正余弦包络线的提取方法，其特征在于，根据所述正余弦包络线过程信号提取正余弦包络线，包括：
将所述正余弦包络线过程信号经过IIR滤波器与FIR滤波器串联滤波后提取正余弦包络线。
7.一种正余弦包络线的提取装置，其特征在于，包括：
第一延迟时间确定模块，用于执行将通过FPGA产生的第一正弦波励磁信号经过Delta-Sigma调制后输入旋转变压器，得到第一旋变反馈信号，并根据所述第一旋变反馈信号确定第一延迟时间；
计时模块，用于执行以同频时钟对所述第一正弦波励磁信号进行计时；
其中，根据所述第一旋变反馈信号确定第一延迟时间，具体用于：在判断出所述第一旋变反馈信号对应的旋变正余弦值超过无信号波动阈值时，则控制所述同频时钟停止计时；获取从同频时钟开始计时到停止计时的时间作为第一延迟时间；
第一方波信号生成模块，用于执行重复采集多个第一延迟时间确定第二延迟时间，并在通过FPGA产生第二正弦波励磁信号时，按照同步延迟所述第二延迟时间后生成与所述第二正弦波励磁信号同频同号的第一方波信号；
正余弦包络线提取模块，用于执行根据获取到的基于所述第二正弦波励磁信号确定的第二旋变反馈信号与所述第一方波信号确定正余弦包络线过程信号，并根据所述正余弦包络线过程信号提取正余弦包络线。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的正余弦包络线的提取方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的正余弦包络线的提取方法。
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